เปลือกสมอง: ชั้น, หน้าที่, เซลล์ประสาท - ไซโค - 2026

สมองเยื่อหุ้มสมองหรือสมองเยื่อหุ้มสมองเป็นที่วิตกกังวลที่ครอบคลุมพื้นผิวของสมองซีก เป็นบริเวณที่สูงที่สุดของสมอง โครงสร้างสมองนี้มีการพัฒนาสูงสุดในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมซึ่งได้รับการพัฒนาน้อยกว่าในสัตว์อื่น ๆ และเกี่ยวข้องกับการพัฒนากิจกรรมทางความคิดและสติปัญญาที่ซับซ้อนมากขึ้น

เปลือกสมองเป็นพื้นที่สมองพื้นฐานสำหรับการทำงานของมนุษย์ ในภูมิภาคนี้มีการทำหน้าที่ต่างๆเช่นการรับรู้จินตนาการความคิดวิจารณญาณหรือการตัดสินใจ

ในทางกายวิภาคมีชั้นบาง ๆ ที่ประกอบด้วยสสารสีเทาซึ่งพบได้เหนือทางเดินของสารสีขาวจำนวนมาก

เปลือกสมองมีรูปร่างที่ซับซ้อนดังนั้นหากขยายออกไปก็จะมีมวลที่กว้างขวางมาก โดยเฉพาะการวิจัยระบุว่าพื้นที่ผิวทั้งหมดของเปลือกสมองอาจประกอบด้วยประมาณ 2,500 ตารางเซนติเมตร

ในทำนองเดียวกันมวลของสมองจำนวนมากนี้มีลักษณะที่ประกอบด้วยเซลล์ประสาทจำนวนมากอยู่ภายใน โดยทั่วไปคาดว่าในเปลือกสมองมีเซลล์ประสาทประมาณ 10 พันล้านเซลล์ซึ่งจะสร้างเซลล์ประสาทได้ประมาณ 50 ล้านล้านเซลล์

ลักษณะของเปลือกสมอง

เปลือกสมองของมนุษย์แสดงด้วยแผ่นสสารสีเทาซึ่งครอบคลุมสมองทั้งสองซีก มีโครงสร้างที่ซับซ้อนสูงซึ่งอวัยวะรับความรู้สึกต่าง ๆ จะแสดงในพื้นที่หรือโซนเฉพาะซึ่งเรียกว่าพื้นที่รับความรู้สึกหลัก

ประสาทสัมผัสทั้งห้าที่มนุษย์มีอยู่ (การมองเห็นสัมผัสกลิ่นรสและสัมผัส) พัฒนาขึ้นในบริเวณที่เฉพาะเจาะจงของเยื่อหุ้มสมอง นั่นคือแต่ละกิริยาทางประสาทสัมผัสมีขอบเขตที่กำหนดไว้ภายในเปลือกสมอง

นอกเหนือจากบริเวณประสาทสัมผัสแล้วเปลือกสมองยังมีโซมาติกทุติยภูมิความสัมพันธ์และการเคลื่อนไหวอีกหลายแห่ง ในพื้นที่เหล่านี้ระบบความสัมพันธ์และการเชื่อมโยงของเยื่อหุ้มสมองได้รับการอธิบายอย่างละเอียดก่อให้เกิดการเรียนรู้ความจำและพฤติกรรม

ระบบหลอดเลือดสมอง. ที่มา: Bruce Blaus ผ่าน Wikimedia Commons

ในแง่นี้เปลือกสมองถือเป็นบริเวณที่เกี่ยวข้องโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพัฒนากิจกรรมที่สูงขึ้นของสมองมนุษย์

กระบวนการขั้นสูงและซับซ้อนที่สุดของมนุษย์เช่นการให้เหตุผลการวางแผนการจัดระเบียบหรือการเชื่อมโยงจะดำเนินการในพื้นที่ต่างๆของเปลือกสมอง

ด้วยเหตุนี้เปลือกสมองจึงเป็นโครงสร้างที่จากมุมมองของมนุษย์ได้รับความซับซ้อนสูงสุด เปลือกสมองเป็นผลมาจากกระบวนการวิวัฒนาการที่ช้าซึ่งอาจเริ่มต้นเมื่อ 150 ล้านปีก่อน

ชั้น

ลักษณะสำคัญของเปลือกสมองคือประกอบด้วยสสารสีเทาหลายชั้น ชั้นเหล่านี้ประกอบเป็นโครงสร้างของเยื่อหุ้มสมองและกำหนดโครงสร้างและการทำงานของโครงสร้าง

ชั้นของเปลือกสมองไม่เพียง แต่ถูกกำหนดโดยการกำหนดจากมุมมองโครงสร้างเท่านั้น แต่ยังมาจากมุมมองของสายวิวัฒนาการด้วย กล่าวอีกนัยหนึ่งแต่ละชั้นของเปลือกสมองนั้นสอดคล้องกับช่วงเวลาวิวัฒนาการที่แตกต่างกัน ในช่วงเริ่มต้นของสายพันธุ์มนุษย์สมองได้รับการพัฒนาน้อยลงและเยื่อหุ้มสมองมีชั้นน้อยลง

การพัฒนาเปลือกสมองของมนุษย์ ที่มา: Van Essen Lab (มหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์) ร่วมกับ Terrie Inder, Jeff Neil และ Jason Hill และอื่น ๆ ใบอนุญาตเอกสาร GNU ฟรีผ่าน Wikimedia Commons

จากวิวัฒนาการของสายพันธุ์ชั้นเหล่านี้ได้เพิ่มขึ้นซึ่งเป็นความจริงที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มขึ้นของความสามารถทางความคิดและสติปัญญาของมนุษย์เมื่อเวลาผ่านไป

ชั้นโมเลกุล

ชั้นโมเลกุลหรือที่เรียกว่าชั้น plexiform เป็นบริเวณที่ผิวเผินที่สุดของเปลือกสมองดังนั้นจึงเป็นชั้นที่มีลักษณะใหม่ล่าสุด

มีเครือข่ายใยประสาทที่หนาแน่นซึ่งมีลักษณะสัมผัสกัน เส้นใยเหล่านี้ได้มาจากเดนไดรต์เซลล์เสี้ยมและแกนหมุนแอกซอนของเซลล์สเตลเลตและมาร์ตินอตติ

นอกจากนี้ยังพบเส้นใยที่มีต้นกำเนิดจากฐานดอกการเชื่อมโยงและเส้นใยคอมมิวชันในชั้นโมเลกุล เป็นบริเวณที่ผิวเผินที่สุดของเยื่อหุ้มสมองจึงมีการสร้างซิแนปส์จำนวนมากระหว่างเซลล์ประสาทต่าง ๆ ในชั้นโมเลกุล

ชั้นเม็ดนอก

ชั้นเม็ดนอกเป็นบริเวณที่ผิวเผินที่สุดเป็นอันดับสองของเยื่อหุ้มสมองและอยู่ด้านล่างของชั้นโมเลกุล ประกอบด้วยเซลล์เสี้ยมและสเตลเลตขนาดเล็กจำนวนมาก

เดนไดรต์ของเซลล์ของชั้นเม็ดด้านนอกสิ้นสุดในชั้นโมเลกุลและแอกซอนจะเข้าสู่ชั้นลึกของเปลือกสมอง ด้วยเหตุนี้ชั้นเม็ดเล็กด้านนอกจึงเชื่อมต่อกับบริเวณต่างๆของเยื่อหุ้มสมอง

ชั้นนอกเสี้ยม

ชั้นเสี้ยมชั้นนอกตามชื่อของมันประกอบด้วยเซลล์เสี้ยม มีลักษณะเฉพาะด้วยการนำเสนอรูปร่างที่ผิดปกตินั่นคือขนาดของเลเยอร์จะเพิ่มขึ้นจากขีด จำกัด ผิวเผินไปจนถึงขีด จำกัด ที่ลึกที่สุด

เดนไดรต์ของเซลล์ประสาทของชั้นเสี้ยมจะผ่านไปยังชั้นโมเลกุลและแอกซอนจะเคลื่อนที่เป็นเส้นฉายเชื่อมโยงหรือเส้นใยคอมมิวชันไปยังสารสีขาวที่อยู่ระหว่างชั้นของเปลือกสมอง

ชั้นเม็ดด้านใน

ชั้นเม็ดภายในประกอบด้วยเซลล์สเตลเลตที่เรียงตัวกันอย่างแน่นหนา มีความเข้มข้นสูงของเส้นใยที่จัดเรียงในแนวนอนซึ่งเรียกว่าแถบด้านนอกของ Baillarger

ชั้น Ganglion

ชั้นปมประสาทหรือชั้นพีระมิดภายในประกอบด้วยเซลล์เสี้ยมขนาดใหญ่และขนาดกลาง ในทำนองเดียวกันพวกเขารวมเส้นใยที่จัดเรียงในแนวนอนจำนวนมากซึ่งเป็นแถบ Baillarger ด้านใน

หลายชั้น

ในที่สุดชั้นหลายรูปแบบหรือที่เรียกว่าชั้นเซลล์โพลีมอร์ฟิคโดยพื้นฐานแล้วประกอบด้วยเซลล์แกนหมุน ในทำนองเดียวกันเซลล์เหล่านี้รวมถึงเซลล์เสี้ยมที่ถูกดัดแปลงที่มีร่างกายเป็นรูปสามเหลี่ยมหรือรูปไข่

เส้นใยประสาทจำนวนมากของชั้นหลายรูปแบบเข้าสู่สารสีขาวที่อยู่เบื้องหลังและเชื่อมต่อชั้นกับบริเวณกลาง

องค์กรตามหน้าที่

ระบบประสาทและสมอง

นอกจากนี้ยังสามารถจัดระเบียบเปลือกสมองตามกิจกรรมที่ดำเนินการในแต่ละภูมิภาค ในแง่นี้พื้นที่บางส่วนของเปลือกสมองจะประมวลผลสัญญาณเฉพาะของธรรมชาติทางประสาทสัมผัสมอเตอร์และการเชื่อมโยง

บริเวณที่บอบบาง

บริเวณประสาทสัมผัสคือบริเวณของเปลือกสมองที่รับข้อมูลที่มีลักษณะอ่อนไหวและเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการรับรู้

ข้อมูลเข้าถึงเปลือกสมองส่วนใหญ่ผ่านครึ่งหลังของสมองทั้งสองซีก พื้นที่หลักประกอบด้วยการเชื่อมต่อโดยตรงกับตัวรับประสาทสัมผัสส่วนปลาย

ในทางกลับกันพื้นที่ประสาทสัมผัสและการเชื่อมโยงทุติยภูมิมักจะอยู่ติดกับพื้นที่หลัก โดยทั่วไปสิ่งเหล่านี้ได้รับข้อมูลทั้งจากส่วนเชื่อมโยงหลักและจากบริเวณส่วนล่างของสมอง

ภารกิจหลักของพื้นที่เชื่อมโยงและพื้นที่รองคือการผสมผสานประสบการณ์ที่ละเอียดอ่อนเพื่อสร้างรูปแบบการรับรู้และพฤติกรรม บริเวณที่บอบบางหลักของเปลือกสมอง ได้แก่ :

1. พื้นที่ Somatosensory หลัก (พื้นที่ 1, 2 และ 3)
2. พื้นที่ภาพหลัก (พื้นที่ 17)
3. พื้นที่การได้ยินหลัก (พื้นที่ 41 และ 42)
4. พื้นที่รสชาติหลัก (พื้นที่ 43)
5. พื้นที่รับกลิ่นหลัก (พื้นที่ 28)

พื้นที่มอเตอร์

การเปลี่ยนแปลงหลักและ sulci ของเปลือกสมอง ที่มา: Lorenzo Bandieri ผ่าน Wikimedia Commons

พบบริเวณมอเตอร์ในส่วนหน้าของซีกโลก พวกเขามีหน้าที่เริ่มกระบวนการทางสมองที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวและก่อให้เกิดกิจกรรมดังกล่าว

พื้นที่มอเตอร์ที่สำคัญที่สุด ได้แก่ :

1. พื้นที่มอเตอร์หลัก (พื้นที่ 4)
2. พื้นที่ภาษาของ Drill (พื้นที่ 44 และ 45)

พื้นที่สมาคม

พื้นที่เชื่อมโยงของเปลือกสมองมีความสัมพันธ์กับฟังก์ชันการรวมที่ซับซ้อนมากขึ้น ภูมิภาคเหล่านี้ดำเนินกิจกรรมต่างๆเช่นความจำและกระบวนการรับรู้การจัดการอารมณ์และการพัฒนาเหตุผลเจตจำนงหรือวิจารณญาณ

พื้นที่สมาคมมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาบุคลิกภาพและลักษณะนิสัยในผู้คน ในทำนองเดียวกันมันเป็นพื้นที่สมองที่สำคัญในการกำหนดความฉลาด

พื้นที่เชื่อมโยงประกอบด้วยทั้งบริเวณมอเตอร์และบริเวณประสาทสัมผัสเฉพาะ

เซลล์ประสาท

เปลือกสมองมีเซลล์หลากหลายชนิดอยู่ภายใน โดยเฉพาะมีการระบุเซลล์ประสาทห้าประเภทที่แตกต่างกันในบริเวณนี้ของสมอง

เซลล์พีระมิด

เซลล์ประสาทเสี้ยมของมนุษย์สังเกตได้โดยวิธี Golgi ที่มา: Bob Jacobs ห้องปฏิบัติการของแผนกประสาทวิทยาเชิงปริมาณของแผนกจิตวิทยา Colorado College ผ่าน Wikimedia Commons

เซลล์พีระมิดเป็นเซลล์ประสาทที่มีลักษณะเด่นคือมีรูปทรงพีระมิด เซลล์เหล่านี้ส่วนใหญ่มีเส้นผ่านศูนย์กลางระหว่าง 10 ถึง 50 ไมครอน

อย่างไรก็ตามยังมีเซลล์เสี้ยมขนาดใหญ่ สิ่งเหล่านี้เรียกว่าเซลล์ Betz และมีเส้นผ่านศูนย์กลางได้ถึง 120 ไมครอน

ทั้งเซลล์เสี้ยมขนาดเล็กและเซลล์เสี้ยมขนาดใหญ่พบได้ในไจรัสมอเตอร์ precentral และทำกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวเป็นหลัก

เซลล์สเตลเลต

เซลล์สเตลเลตหรือที่เรียกว่าเซลล์เม็ดเป็นเซลล์ประสาทขนาดเล็ก โดยปกติจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 8 ไมโครเมตรและมีรูปทรงหลายเหลี่ยม

เซลล์แกนหมุน

เซลล์สปินเดิลเป็นเซลล์ประสาทที่มีแกนตามยาวตามแนวตั้งบนพื้นผิว ส่วนใหญ่จะกระจุกตัวอยู่ในชั้นเปลือกนอกของสมองที่อยู่ลึกลงไป

แอกซอนของเซลล์ประสาทเหล่านี้มีต้นกำเนิดในส่วนล่างของร่างกายเซลล์และถูกนำไปยังสสารสีขาวในรูปแบบการฉายภาพการเชื่อมโยงหรือเส้นใยที่เคลื่อนที่ได้

เซลล์แนวนอนของ Cajal

เซลล์แนวนอน Cajal เป็นเซลล์แกนหมุนขนาดเล็กที่อยู่ในแนวนอน พบได้ในชั้นผิวเผินที่สุดของเปลือกสมองและมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาสมองส่วนนี้

เซลล์ประสาทประเภทนี้ถูกค้นพบและอธิบายโดยRamón y Cajal เมื่อปลายศตวรรษที่ 19 และจากการวิจัยในเวลาต่อมาพบว่าเซลล์เหล่านี้เป็นเซลล์ที่จำเป็นสำหรับการประสานการทำงานของเซลล์ประสาท

ในการไปถึงตำแหน่งในเปลือกสมองเซลล์ Cajal ในแนวนอนจะต้องโยกย้ายในลักษณะที่ประสานกันระหว่างการสร้างตัวอ่อนในสมอง นั่นคือเซลล์ประสาทเหล่านี้เดินทางจากสถานที่เกิดไปยังพื้นผิวของเปลือกสมอง

เกี่ยวกับรูปแบบโมเลกุลของเซลล์ประสาทเหล่านี้ Victor Borrell และÓscarMarínจากสถาบันประสาทวิทยาแห่ง Alicante แสดงให้เห็นว่าเซลล์แนวนอนของ Cajal นำเสนอการวางแนวของชั้นเซลล์ประสาทของเยื่อหุ้มสมองในระหว่างการพัฒนาตัวอ่อน

ในความเป็นจริงการแพร่กระจายของเซลล์เหล่านี้เกิดขึ้นในช่วงแรกของการพัฒนาตัวอ่อน เซลล์เกิดในบริเวณต่างๆของสมองและเคลื่อนย้ายไปที่ผิวของสมองจนกว่าจะครอบคลุมทั้งหมด

ในที่สุดเมื่อไม่นานมานี้มีการแสดงให้เห็นว่าเยื่อหุ้มสมองมีหน้าที่อื่น ๆ นอกเหนือจากหน้าที่ป้องกันที่ควรจะเป็น เยื่อหุ้มสมองทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นหรือทางเดินสำหรับเซลล์แนวนอนของ Cajal สำหรับการเคลื่อนที่แบบสัมผัสผ่านพื้นผิวของเยื่อหุ้มสมอง

เซลล์ Martinotti

เซลล์ประสาทสุดท้ายที่เป็นส่วนประกอบของการทำงานของเซลล์ประสาทของเปลือกสมองคือเซลล์ Martinotti ที่รู้จักกันดี ประกอบด้วยเซลล์ประสาทหลายรูปแบบขนาดเล็กที่มีอยู่ในทุกระดับของเปลือกสมอง

เซลล์ประสาทเหล่านี้ได้รับการตั้งชื่อตาม Carlo Martinotti นักวิจัยนักศึกษาของ Camilo Golgi ซึ่งค้นพบการมีอยู่ของเซลล์เหล่านี้ในเปลือกสมอง

เซลล์ Martinotti มีลักษณะเป็นเซลล์ประสาทหลายขั้วที่มีเดนไดรต์สั้น arborescent พวกมันถูกแพร่กระจายผ่านชั้นต่างๆของเปลือกสมองและส่งแอกซอนไปยังชั้นโมเลกุลที่ซึ่งมีการสร้างอาร์บอไรเซชันของแอกโซนัล

การวิจัยล่าสุดเกี่ยวกับเซลล์ประสาทเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเซลล์ Martinotti มีส่วนร่วมในกลไกการยับยั้งของสมอง

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเซลล์ประสาทเสี้ยม (ซึ่งเป็นเซลล์ประสาทชนิดที่พบมากที่สุดในเปลือกสมอง) เริ่มมีอาการตื่นเต้นมากเกินไปเซลล์มาร์ตินอตติจะเริ่มส่งสัญญาณยับยั้งไปยังเซลล์ประสาทโดยรอบ

ในแง่นี้โรคลมชักอาจมีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับการขาดเซลล์มาร์ตินอตติหรือความบกพร่องในการทำงานของเซลล์ประสาทเหล่านี้ ในช่วงเวลานั้นการส่งกระแสประสาทของสมองไม่ได้ถูกควบคุมโดยเซลล์เหล่านี้อีกต่อไปซึ่งเป็นความจริงที่ทำให้เกิดความไม่สมดุลในการทำงานของเยื่อหุ้มสมอง

อ้างอิง

1. Abeles M, Goldstein MH. สถาปัตยกรรมการทำงานในคอร์เทกซ์หูหลักของแมว องค์กรคอลัมน์และองค์กรตามความลึก เจ Neurophysiol 1970; 33: 172-87
2. Blasdel GG, Lund JS. การยุติแอกซอนในเยื่อหุ้มสมองลิงแสม เจ Neurosci 1983; 3: 1389-413
3. ช้าง HT. เซลล์ประสาทคอร์ติคัลที่อ้างอิงเฉพาะกับเดนไดรต์ปลายยอด Cold Spring Harb Symp Quant Biol 2495; 17: 189-202.
4. โดย Felipe J. เซลล์โคมระย้าและโรคลมบ้าหมู สมอง 2542; 122: 1807-22.
5. Ramón y Cajal S. Neue Darstellung อาเจียน histologischen Bau des Centralnerevensystem Arch Anat Physiol 1893: 319-428
6. Rubenstein JLR, Rakic ​​P. การควบคุมพันธุกรรมของการพัฒนาเยื่อหุ้มสมอง. เซเรบคอร์เท็กซ์ 2542; 9: 521-3.